Wpływ prądów na reżim oceanów i mórz oraz na klimat ziemi. Ocean Atlantycki: prądy w obszarze wodnym i ich wpływ na klimat
16.11.2007 13:52
Prąd to ruch cząstek wody z jednego miejsca w oceanie lub morzu do drugiego.
Prądy pokrywają ogromne masy wód oceanicznych, rozprzestrzeniając się szeroki pasek na powierzchni oceanu i wychwytywania warstwy wody o różnej głębokości. NA wielkie głębiny a przy dnie najczęściej występują wolniejsze ruchy cząstek wody odwrotny kierunek w porównaniu z prądami powierzchniowymi, które stanowią część ogólnego obiegu wody w Oceanie Światowym.
Główne siły powodujące prądy morskie, są zdeterminowane zarówno czynnikami hydrometeorologicznymi, jak i astronomicznymi.
Pierwsza powinna obejmować:
1) siła gęstości lub siła napędowa prądy powstałe w wyniku różnic gęstości na skutek nierównomiernych zmian temperatury i zasolenia wody morskiej
2) nachylenie poziomu morza spowodowane nadmiarem lub brakiem wody na danym obszarze, na skutek np. spływów przybrzeżnych lub wezbrań i wezbrań wiatru
3) nachylenie poziomu morza spowodowane zmianami w rozmieszczeniu ciśnienie atmosferyczne, powodując obniżenie poziomu morza w obszarze wysokiego ciśnienia atmosferycznego i podniesienie się poziomu w tym obszarze niskie ciśnienie krwi
4) tarcie wiatru o powierzchnię wód morskich i napór wiatru na tylną powierzchnię fal.
Do tych drugich należą siły pływowe Księżyca i Słońca, stale zmieniające się w wyniku okresowych zmian względnych pozycji Słońca, Ziemi i Księżyca i tworzące wahania poziome masy wody lub prądy pływowe.
Natychmiast po wystąpieniu przepływu spowodowanego przez jedną lub więcej z tych sił powstają siły wtórne, które wpływają na przepływ. Siły te nie są w stanie wywołać prądów, modyfikują jedynie prąd, który już powstał.
Siły te obejmują:
1) siła Coriolisa, która na półkuli północnej odchyla poruszające się ciało w prawo, a na półkuli północnej półkula południowa na lewo od kierunku jego ruchu, w zależności od szerokości geograficznej miejsca i prędkości ruchu cząstek
2) siła tarcia, spowalniająca każdy ruch
3) siła odśrodkowa.
Prądy morskie dzielą się według następujących cech:
1. Według pochodzenia, tj. zgodnie z czynnikami je powodującymi - a) prądy gęstości (gradientowe); b) prądy znoszące i wiatrowe; c) prądy odpadowe lub odpływowe; d) barogradient; e) pływowy; f) prądy wyrównawcze, będące konsekwencją niemal całkowitej nieściśliwości wody (ciągłość), powstają w związku z koniecznością kompensowania ubytków wody, na przykład w wyniku pędu wody przez wiatr lub jej odpływu pod wpływem obecność innych prądów.
2. Według regionu pochodzenia.
3. Według czasu trwania lub stabilności: a) prądy stałe płynące z roku na rok w tym samym kierunku z określoną prędkością; b) prądy przejściowe wywołane przyczynami przejściowymi, zmieniające swój kierunek i prędkość w zależności od czasu działania i wielkości wytwarzającej siły; c) prądy okresowe, które zmieniają swój kierunek i prędkość zgodnie z okresem i wielkością sił pływowych.
4. Przez właściwości fizyczne i chemiczne na przykład ciepło i zimno. Ponadto całkowita wartość temperatura nie ma znaczenia dla charakterystyki przepływu; temperatura wód ciepłych prądów jest wyższa niż temperatura wód powstałych w wyniku lokalnych warunków, temperatura wód zimnych prądów jest niższa.
Główne prądy Pacyfiku wpływające na klimat Primorye
Kuroshio (Kuro-Shio) System Kuroshio jest podzielony na trzy części: a) Kuroshio właściwy, b) dryf Kuroshio i c) Prąd Północnego Pacyfiku. Właściwy Kuroshio to obszar ciepłego prądu w zachodniej części północnej połowy Pacyfik pomiędzy wyspą Tajwan a 35°N, 142°E.
Początek Kuroshio to odnoga Północnego Prądu Pasatowego, biegnąca wzdłuż na północ wschodnie wybrzeża Wyspy Filipińskie . W pobliżu wyspy Tajwan Kuroshio ma szerokość około 185 km i prędkość 0,8-1,0 m/s. Następnie skręca w prawo i przebiega wzdłuż zachodnich brzegów grzbietu wyspy Ryukyu, a prędkość chwilami wzrasta do 1,5-1,8 m/s. Wzrost prędkości Kuroshio zwykle występuje latem z tylnym wiatrem letniego monsunu południowo-wschodniego.
Na podejściu do południowego krańca wyspy Kiusiu prąd rozdziela się na dwie odnogi: przechodzi przez nią główna odnoga Cieśnina Van Diemena do Oceanu Spokojnego (właściwego Kuroshio), a druga odnoga trafia do Cieśnina Koreańska(Prąd Tsushima). Samo Kuroshio zbliżając się do południowo-wschodniego krańca wyspy Honsiu – Przylądka Najima (35° N, 140° E) – skręca na wschód, odpychane od wybrzeża przez chłód Prąd Kurylski.
W punkcie o współrzędnych 35°N, 142°E. Dwie gałęzie oddzielają się od Kuroshio: jedna biegnie na południe, a druga na północny wschód. Ta ostatnia gałąź sięga daleko na północ. Ślady północno-wschodniej gałęzi można zaobserwować aż do Wyspy Komendantów.
Dryf Kuroshio to odcinek ciepłego prądu pomiędzy 142 a 160°E, po którym rozpoczyna się Prąd Północno-Pacyfiku.
Najbardziej stabilnym ze wszystkich trzech elementów systemu Kuroshio jest sam prąd Kuroshio, chociaż podlega on dużym wahaniom sezonowym; więc w grudniu podczas największy rozwój Kiedy zimowy monsun wieje z północy lub północnego zachodu, gdzie zwykle znajduje się Kuroshio, statki często zauważają prądy południowe. Wskazuje to na silną zależność przepływu od wiatry monsunowe, posiadający u wschodnich wybrzeży Azji Wielka siła i spójność.
Wpływ Kuroshio na klimat kraje przybrzeżne wschodnia Azja tak, że ocieplenie wód w regionie Kuroshio powoduje zaostrzenie zimowego monsunu w zimie.
. Prąd Kurylski
Prąd Kurylski, czasami nazywany Oya Sio, to zimny prąd. Pochodzi z Morza Beringa i pod nazwą płynie najpierw na południe Prąd Kamczacki wzdłuż wschodnich wybrzeży Kamczatki, a następnie wzdłuż wschodnich wybrzeży grzbietu Kurylskiego.
W zimowy czas przez cieśniny Grzbiet Kurylski(szczególnie przez cieśniny południowe) masy wpływają do Oceanu Spokojnego z Morza Ochockiego zimna woda, a czasem lód, co znacznie poprawia Prąd Kurylski. Zimą prędkość Prądu Kurylskiego oscyluje w granicach 0,5-1,0 m/s, latem jest nieco mniejsza - 0,25-0,35 m/s.
Zimny Prąd Kurylski płynie najpierw po powierzchni, przenikając na południe nieco dalej niż Przylądek Nojima – południowo-wschodni kraniec wyspy Honsiu. Szerokość Prądu Kurylskiego na Przylądku Nojima wynosi około 55,5 km. Wkrótce po minięciu przylądka prąd schodzi pod powierzchniowe wody oceanu i płynie przez kolejne 370 km jako prąd podwodny.
Główne prądy w Morzu Japońskim
Morze Japońskie znajduje się w północno-zachodniej części Oceanu Spokojnego, pomiędzy kontynentalnym wybrzeżem Azji, Wyspy Japońskie I Wyspa Sachalin V współrzędne geograficzne 34°26"-51°41" N, 127°20"-142°15" E Ze względu na swoje położenie fizyczne i geograficzne należy do marginalnych mórz oceanicznych i jest odgrodzony od sąsiednich basenów płytkimi barierami.
Na północy i północnym wschodzie Morze Japońskie jest połączone z Morzem Ochockim cieśninami Nevelskoy i La Perouse (Soja), na wschodzie - z Ocean Spokojny, Cieśnina Sangar (Tsugaru), na południu - od Morze Wschodniochińskie, Cieśnina Koreańska (Cuszima).. Najmniejszą z nich jest cieśnina- Nevelskoy tak maksymalna głębokość 10 m, A najgłębszy Sangarsky- około 200 m.
Największy wpływ na reżim hydrologiczny dorzecza znajdują się pod wpływem wpływających przez nie wód subtropikalnych Cieśnina Koreańska z Morza Wschodniochińskiego. Ruch wody w Morzu Japońskim powstaje w wyniku całkowitego efektu globalnego rozkładu ciśnienia atmosferycznego, pola wiatru, ciepła i przepływów wody. Na Oceanie Spokojnym powierzchnie izobaryczne przechylają się w kierunku kontynentu azjatyckiego, powodując odpowiedni przepływ wody. Morze Japońskie z Oceanu Spokojnego otrzymuje głównie wody zachodniej gałęzi ciepłego Kuroshio, przechodząc przez Morze Wschodniochińskie i dodając jego wody.
Ze względu na płytkość cieśnin do Morza Japońskiego wpływają tylko wody powierzchniowe. Każdego roku od 55 do 60 tysięcy km3 ciepłej wody przedostaje się do Morza Japońskiego poprzez irygację koreańską. Strumień tych wód w formie Prąd Tsushima zmiany w ciągu roku. Najintensywniej jest pod koniec lata - na początku jesieni, kiedy pod wpływem południowo-wschodniego monsunu zachodnia odnoga Kuroshio wzmacnia się i woda wdziera się do morze Wschodniochińskie. W tym okresie dopływ wody wzrasta do 8 tys. km3 miesięcznie. Pod koniec zimy dopływ wody do Morza Japońskiego poprzez irygację koreańską zmniejsza się do 1,5 tys. km3 miesięcznie. Z powodu przepływu Prądu Cuszima u zachodnich wybrzeży Wyspy Japońskie poziom morza jest tutaj średnio 20 cm wyższy niż na Oceanie Spokojnym u wschodnich wybrzeży Japonii. Dlatego już w Cieśninie Sangar, pierwszej na trasie wód tego prądu, następuje intensywny przepływ wody do Oceanu Spokojnego.
Przez tę cieśninę przepływa około 62% wód Prądu Cuszima, w wyniku czego ulega ona znacznemu osłabieniu. Kolejne 24% objętości wody pochodzącej z Cieśniny Koreańskiej przepływa przez Cieśninę La Perouse i dalej na północ płynie ciepłe wody staje się niezwykle nieistotną, ale wciąż nieistotną częścią wód Prąd Tsushima wnika w lato Cieśnina Tatarska. W nim, ze względu na mały przekrój Cieśniny Nevelskoy, większość tych wód skręca na południe. W miarę jak przepływ wody w Prądzie Tsushima przemieszcza się na północ, woda z innych prądów jest w nim zawarta, a strumienie są od niej odwracane. W szczególności strumienie odchylające się na zachód przed Cieśniną Tatarską łączą się z wypływającymi z niej wodami, tworząc strumień płynący z małą prędkością na południe. Prąd Primorski.
Na południe od Zatoki Piotra Wielkiego prąd ten dzieli się na dwie odnogi: przybrzeżna w dalszym ciągu przemieszcza się na południe i częściowo oddzielnymi strumieniami, wraz z wodami powrotnymi Prądu Tsushima w wirach wirowych, uchodzi do Cieśnina Koreańska, a wschodni strumień odchyla się na wschód i łączy się z Prądem Tsushima. Odnoga przybrzeżna nazywa się Prądem Północnokoreańskim.
Cały wymieniony system prądów tworzy cykloniczny obieg wspólny dla całego morza, w którym wschodnie obrzeża składają się z ciepłego prądu, a zachodnie obrzeża składają się z zimnego.
Rozkład temperatur i prędkość na powierzchni Morza Japońskiego przedstawiono według elektronicznego Atlasu oceanografii Beringa, Ochockiego i Morza Japońskie(TOI FEB RAS) za styczeń, marzec, maj, lipiec, wrzesień, październik.
Obecne prędkości w południowej części morza są wyższe niż w północnej połowie. Obliczone metodą dynamiczną znajdują się one w górnej warstwie 25-metrowej Prąd Tsushima zmniejszyć z 70 cm/s do Cieśnina Koreańska do około 29 cm/s na szerokości geograficznej cieśniny La Perouse i spada poniżej 10 cm/s na Cieśnina Tatarska. Prędkość zimnego prądu jest znacznie niższa. Zwiększa się na południu od kilku centymetrów na sekundę na północy do 10 cm/s w południowej części morza.
Oprócz prądów stałych często obserwuje się prądy dryfowe i wiatrowe, które powodują wzrosty i przypływy wody. Zdarzają się przypadki, gdy prądy całkowite, składające się głównie z prądów stałych, dryfowych i pływowych, są kierowane pod kątem prostym do brzegu lub od brzegu. W pierwszym przypadku nazywa się je uciskaniem, w drugim ściskaniem. Ich prędkość zwykle nie przekracza 0,25 m/s.
Dominujący wpływ na reżim hydrologiczny południowej i południowej części cieśnin ma wymiana wody wschodnia połowa Morze Japońskie. Płynące przez Cieśnina Koreańska subtropikalne wody gałęzi Kuroshio są ciepłe przez cały rok regiony południowe morza i wody przylegające do wybrzeży wysp japońskich aż do Cieśniny La Perouse, w wyniku czego wody wschodniej części morza są zawsze cieplejsze niż zachodnie.
Literatura: 1. Doronin Yu P. Oceanologia regionalna. - L.: Gidrometeoizdat, 1986.
2. Istoshin I.V. Oceanologia. - L.: Gidrometeoizdat, 1953.
3. Pilotaż Morza Japońskiego. Część 1, 2. - L.: Fabryka Wozów Marynarki Wojennej, 1972.
4. Atlas oceanografii mórz Beringa, Ochockiego i Japonii (POI FEB RAS). - Władywostok, 2002
Szef ZGMM
Yushkina K.A.
Cyrkulacja wód Oceanu Światowego warunkuje wymianę materii, ciepła i energii mechanicznej pomiędzy oceanem a atmosferą, wodami powierzchniowymi i głębokimi, tropikalnymi i polarnymi. Prądy morskie niosą duże masy wody z jednego obszaru do drugiego, często do bardzo odległych obszarów. Prądy zakłócają strefowość równoleżnikową w rozkładzie temperatury. We wszystkich trzech oceanach – Atlantyku, Indyjskim i Pacyfiku – pod wpływem prądów, anomalie temperaturowe: dodatnie anomalie związane są z przenoszeniem ciepłych wód z równika na wyższe szerokości geograficzne przez prądy zbliżone do kierunek południkowy; ujemne anomalie są spowodowane przeciwnie skierowanymi (od dużych szerokości geograficznych do równika) zimnymi prądami. Wraz ze wzrostem nasilają się dodatkowo ujemne anomalie temperaturowe głębokie wody u zachodnich wybrzeży kontynentów, spowodowane ruchem wody przez pasaty.
Wpływ prądów wpływa nie tylko na wielkość i rozkład średnich rocznych wartości temperatur, ale także na ich temperaturę amplitudy roczne. Szczególnie wyraźnie objawia się to w obszarach styku prądów ciepłych i zimnych, gdzie ich granice przesuwają się w ciągu roku, jak np. na Oceanie Atlantyckim w rejonie styku Prądu Zatokowego i Prądu Labradorskiego, na Pacyfiku w rejonie styku prądów Kuroshio i Kuryl (Oyashio). .
Prądy wpływają na rozkład innych cech oceanologicznych: zasolenie, zawartość tlenu, składniki odżywcze, kolor, przezroczystość itp. Rozkład tych cech ma ogromny wpływ na rozwój procesy biologiczne, warzywne i świat zwierząt morza i oceany. Zmienność prądów morskich w czasie i przestrzeni, ich przemieszczanie strefy czołowe wpływają na produktywność biologiczną oceanów i mórz.
Duży wpływ prądy wpływają na klimat Ziemi. Na przykład w obszary tropikalne, gdzie dominuje transport wschodni, na zachodnie wybrzeża W oceanach występuje znaczne zachmurzenie, opady i wilgotność, podczas gdy oceany wschodnie, gdzie wieją wiatry z kontynentów, mają stosunkowo suchy klimat. Prądy znacząco wpływają na rozkład ciśnienia i cyrkulację atmosferyczną. Seria cyklonów porusza się nad osiami ciepłych prądów, takich jak Prąd Zatokowy, Północny Atlantyk, Kuroshio i Północny Pacyfik, które determinują warunki pogodowe w przybrzeżnych regionach kontynentów. Ciepły Prąd Północnoatlantycki sprzyja wzmocnieniu islandzkiego niskiego ciśnienia, a co za tym idzie intensywnej aktywności cyklonów na Morzu Północnym Atlantyku, Północnym i Bałtyckim. Podobny jest wpływ Kuroshio na obszar niżu aleuckiego w północno-wschodnim regionie Pacyfiku. Ciepłe prądy przenikające na duże szerokości geograficzne są związane z cykloniczną cyrkulacją atmosfery, co przyczynia się do obfitych opadów. opady atmosferyczne. Wręcz przeciwnie, ostrogi rozwijają się nad zimnymi prądami wysokie ciśnienie, co powoduje spadek opadów. Na obszarach, gdzie spotykają się ciepłe i zimne prądy, występują mgły i pochmurny.
Tam, gdzie ciepłe prądy wnikają głęboko w umiarkowane i subpolarne szerokości geograficzne, ich wpływ na klimat jest szczególnie wyraźny. Łagodzący wpływ Prądu Zatokowego, Prądu Północnoatlantyckiego i jego odgałęzień na klimat Europy oraz Prądu Kuroshio na warunki klimatyczne północna część Oceanu Spokojnego. Należy to odnotować wyższa wartość pod tym względem Prąd Północnoatlantycki niż Kuroshio, ponieważ Prąd Północnoatlantycki przenika prawie 40° na północ od Kuroshio.
Ostre różnice klimatyczne powstają, gdy brzegi kontynentów lub oceanów oblewają zimne i ciepłe prądy. Na przykład wschodnie wybrzeże Kanady znajduje się pod wpływem zimnego Prądu Labradorskiego, podczas gdy zachodnie wybrzeże Europy oblewają ciepłe wody Prądu Północnoatlantyckiego. W efekcie w strefie pomiędzy 55 a 70° N. w. Długość okresu bezmrozowego na wybrzeżu Kanady wynosi niecałe 60 dni, na wybrzeżu europejskim - 150-210 dni. Uderzający przykład Wpływ prądów na warunki klimatyczne i pogodowe to chilijsko-peruwiański zimny prąd, którego temperatura wody jest o 8-10° niższa niż otaczających wód Pacyfiku. Nad zimnymi wodami tego prądu masy powietrza, chłodzenie, tworzą ciągłą osłonę chmury stratocumulusowe W rezultacie wybrzeża Chile i Peru charakteryzują się ciągłym zachmurzeniem i brakiem opadów. Pasat południowo-wschodni powoduje w tym obszarze przypływ, czyli odejście od wybrzeża wody powierzchniowe i podnoszenie się zimnych, głębokich wód. Kiedy wybrzeże Peru znajduje się jedynie pod wpływem tego zimnego prądu, okres ten charakteryzuje się brakiem tropikalnych burz, deszczy i burz, a latem, zwłaszcza gdy nadchodzący ciepły prąd przybrzeżny nasila się Prądy El Niño, obserwuje się tu burze tropikalne, niszczycielska siła burze, ulewy powodujące erozję gleby, budynki mieszkalne, tamy, nasypy.
Marszczyć prądy oceaniczne, meandrowanie i przesunięcie ich osi w kierunku południowym lub północnym znaczący wpływ na klimat obszarów przybrzeżnych. Jednoczesne obserwacje rozkładu temperatur w obrębie tak wielkoskalowych przepływów jak Prąd Zatokowy i Kuroshio ujawniły meandry (meandry) o charakterze falowym. Przypominają meandry rzeczne i w formie kondensacji izoterm w osi głównego nurtu poruszają się wraz z nurtem. Na przykład przesunięcie osi Kuroshio na południe i północ sięga 350 mil między 34 a 40 ° N. w. Położenie frontów Kuroshio - Oyashio, Prądu Zatokowego - Labrador i innych prądów podlega wahaniom półmiesięcznym, miesięcznym, półrocznym, rocznym i długoterminowym. W związku z tym wahania klimatyczne i czynniki meteorologiczne na wybrzeżach pobliskich kontynentów. Pogoda Japonia kojarzy się z wahaniami frontu Kuroshio, warunkami klimatycznymi grzbietu Kurylskiego, ok. Hokkaido i północ. Honsiu jest pod wpływem zimnego Prądu Oyashio.
Prądy oceaniczne redystrybuują to, co zostało pochłonięte ciepło słoneczne w kierunku poziomym i znacznie wpływać na klimat obszary przybrzeżne które myją.
Tak, jest zimno Prąd Bengalski obniża temperaturę powietrza w części przybrzeżnej Afryka Zachodnia. Poza tym nie sprzyja opadom deszczu, bo... schładza dolne warstwy powietrza w części przybrzeżnej, oraz zimne powietrze jak wiadomo staje się cięższy, gęstszy, nie może się unieść, tworzyć chmur i powodować opadów.
Ciepłe prądy ( Mozambik, Prąd Przylądkowy Agulhas), wręcz przeciwnie, zwiększ temperaturę powietrza o Wschodnie wybrzeże kontynent, przyczyniają się do nasycenia powietrza wilgocią i powstawania opadów.
Ciepły Prąd Wschodnio-Australijski, myjąc wybrzeże Australii, powoduje obfite opady na wschodnich stokach Wielki zakres podziału.
Zimno Prąd Peruwiański , przechodząc wzdłuż zachodniego wybrzeża Ameryka Południowa, znacznie chłodzi powietrze na obszarach przybrzeżnych i nie przyczynia się do opadów. Dlatego tutaj jest pustynia Atacama, gdzie deszcz jest zjawiskiem rzadkim.
Ogromny wpływ na klimat zarówno Europy, jak i Ameryka północna ma ciepły prąd Prąd Zatokowy (Północny Atlantyk). Półwysep Skandynawski leży mniej więcej na tych samych szerokościach geograficznych co Wyspa Grenlandia. Jednak ostatni cały rok pokryta grubą warstwą śniegu i lodu, natomiast w południowej części Półwyspu Skandynawskiego, obmywana przez północ - Prąd atlantycki rosną lasy iglaste i liściaste.
Przypływy i odpływy
Okresowe wahania poziomu oceanu (morza) spowodowane siłami grawitacyjnymi Księżyca i Słońca są przypływy I odpływy.
Prądy pływowe w Oceanie Światowym powstają pod wpływem sił grawitacyjnych (sił przyciągania) Księżyca i Słońca. Ten okresowe oscylacje poziom wody u wybrzeży na otwartym morzu. Siła pływowa Księżyca jest prawie 2 razy większa niż siła pływowa Słońca. Na otwartym morzu przypływ nie przekracza 1 m, ale po wejściu do zwężających się zatok fala pływowa unosi się; najwyższe wysokości pływy w Zatoce Fundy w południowo-wschodniej Kanadzie - 18 m. Częstotliwość pływów może być półdobowa, dzienna lub mieszana.
Oceany świata mają Świetna cena w życiu ludzi. To jest źródło zasoby naturalne: biologiczny(ryby, owoce morza, perły itp.) i minerał(ropa gazowa). Jest to przestrzeń transportowa i źródło surowców energetycznych.
PAN POGODY
Atmosfera i ocean pozostają w ścisłej, ciągłej interakcji. promienie słoneczne, spadając na powierzchnię oceanu, podgrzewają wodę, a ocean się gromadzi ogromne rezerwy energię cieplną, zwłaszcza w wody tropikalne, gdzie promienie słoneczne padają niemal pionowo. Powierzchnia oceanu oddaje ciepło powietrzu i nasyca je parą wodną, która unosi się ku górze w procesie parowania powierzchniowych warstw wody. Pary zawarte w powietrzu posiadają znaczny zapas energii potencjalnej w postaci Ciepło, który uwalnia się, gdy para skrapla się w chmurach. Energia oceanu wytwarza wiatry, które odprowadzają nowe strumienie ciepła z powierzchni morza, generując nowe wiatry.
Pogoda i klimat są przejawem otaczającej nas przyrody i duży wpływ na nie ma ocean.
Wpływ oceanów na pogodę i klimat zależy od Cechy fizyczne ogromna masa wody znajdująca się w jej basenach.
Najważniejszą właściwością oceanu jest jego zdolność do pochłaniania i oddawania ciepła woda morska ma dużą pojemność cieplną - zdolność do akumulacji ciepła. Ona pochłania wielka ilość energia słoneczna, a dziesięciometrowa warstwa wody oceanicznej gromadzi więcej ciepła niż cała atmosfera. Promienie słoneczne ogrzewają powierzchnię morza i lądu z równą intensywnością, jednak woda, mając dużą pojemność cieplną, przy stosunkowo stabilnej temperaturze pochłania znacznie więcej ciepła, jednocześnie znacznie wzrasta temperatura lądu. Po zachodzie słońca temperatura lądu szybko spada, a morze powoli się ochładza.
Skorupa ziemska, będąc stałą, gęstą substancją, gromadzi ciepło tylko w górnych warstwach, a morze, będące w ciągłym ruchu, przesuwa górne ciepłe i dolne, zimniejsze warstwy i rozprowadza ciepło na dużych obszarach dzięki prądom. Zdolność magazynowania oceanu zwiększa parowanie wody z powierzchni, pochłaniając ogromne ilości ciepła.
Gromadząc i niezawodnie zatrzymując ciepło, ocean kontroluje klimat planety, podkreślając dwa główne strefy: kontynentalna i morska. Klimat morski jest charakterystyczny dla wszystkich obszarów lądowych obmywanych przez morza, kontynentalny - dla mas głębinowych. Typowy przykład Klimat morski można wziąć pod uwagę klimat Wyspy Brytyjskie: Temperatury wyrównane przez cały rok, lata są chłodne, a zimy łagodne, niebo jest zachmurzone i pada deszcz przez cały rok. W środkowych regionach Syberii panuje klimat kontynentalny: Mroźna zima i gorące lata, susze zastępują burze. Centralne regiony Azji mają ostro klimat kontynentalny: szaleją zimą bardzo zimno, a latem bezchmurne niebo i palące słońce zamieniają wszystko w przestrzeń nękaną upałem i kurzem.
Główną przyczyną występowania wiatrów jest wpływ morza na temperaturę w różnych rejonach globu. Słynny Monsuny na Oceanie Indyjskim są generowane przez sezonowe wahania temperatury oceanu i ogromnego lądu leżącego na północy. Podczas gorącego lata, typowego dla tego obszaru planety, ląd nagrzewa się znacznie bardziej niż ocean, co bardzo gromadzi się energia słoneczna. Silnie nagrzany ląd nagrzewa także powietrze, którego gęstość maleje, tworząc strefę niskiego ciśnienia. Więcej niska temperatura nad oceanem powietrze jest sprężane, przyczyniając się do wzrostu ciśnienia, a masy powietrza pędzą z morza na ląd - powstają monsuny południowo-zachodnie, które wieją od kwietnia do października. Zimą ląd wychładza się szybciej niż ocean, a obszary wysokie i niskie ciśnienie zmieniają miejsca, masy powietrza przemieszczają się z lądu do morza i tworzą się monsuny północno-wschodnie, które wieją od października do kwietnia. Położenie kontynentów i oceanów powinno było zapewnić jasne wskazówki dla monsunów, ale obrót Ziemi powoduje dostosowanie kierunku wiatrów.
Zimno i ciepło prądy oceaniczne wpływają również na klimat planety, zwłaszcza jej regionów przybrzeżnych. Klimat krajów przybrzeżnych północnego Atlantyku jest w dużej mierze zdeterminowany przez trzy prądy - Prąd Zatokowy, Labrador i Wschodnia Grenlandia. Ciepły prąd Prąd Zatokowy ma swój początek w Zatoka Meksykańska i uciekając stamtąd do oceanu Cieśniny Florydy, pędzi dwoma potężnymi odnogami do wybrzeży Europy. Prądy zimnego labradora i wschodniej Grenlandii kieruj się na południe, gdzie spotykając Prąd Zatokowy obniżają jego temperaturę do 5–8 ° C, co znacznie ułatwiają zimne północne wiatry. Mimo to Prąd Zatokowy przynosi znaczną część swojego ciepła do wybrzeży Europy, determinując klimat tego obszaru. Całe wybrzeże Europy na północy Cieśnina Gibraltarska znajduje się pod wpływem Prądu Zatokowego, który opływa Skandynawię i dociera do niej Wyspy Spitsbergenu, Zachodnie Wybrzeże który jest wolny od lodu przez cały rok, podczas gdy Morze Bałtyckie w pobliżu Tallina i Rygi, położony 30° na południe, zimą pokryty jest twardym lodem.
Na średnich szerokościach geograficznych, gdzie masy powietrza przemieszczają się z zachodu na wschód, na klimat wpływa ocean i zachodnie wiatry jednocześnie. Stąd klimat dwóch miast – japońskiej Jokohamy i amerykańskiego San Francisco, leżących na tej samej szerokości geograficznej różne strony Ocean Spokojny bardzo się od siebie różni. W Jokohamie roczne wahania temperatury sięgają 28°C, a klimat ma wszelkie cechy kontynentalnego, natomiast w San Francisco - 17°C i klimat morski.
Ocean reguluje opady na kontynencie. Kiedy w atmosferze brakuje wilgoci, wzrasta parowanie z powierzchni oceanu, a nasycone wilgocią masy powietrza przedostają się na ląd, niosąc ze sobą deszcze i burze - nad kontynentami unoszą się potężne cyklony.
Ogromne połacie oceanu w kontakcie z atmosferą zapewniają ciągłą wymianę gazową - górne warstwy oceanu nasycają się tlenem uwalnianym podczas fotosynteza planktonu, wzbogacają dolne warstwy atmosfery w tlen. Dlatego ocean nazywany jest „płucami” planety. dlatego człowieka przyciąga wybrzeże morskie, gdzie zawsze łatwo jest oddychać.
Ocean nie tylko zapewnia globalny wpływ na klimat Ziemi, ale także kontroluje pogodę na małym obszarze. Ze względu na różnice w pojemności cieplnej morza i lądu rodzą się przyjemne, chłodne wiatry wybrzeża morskie- bryza. W ciągu dnia wieje bryza morska, potem na chwilę wszystko się uspokaja i zaczyna wiać bryza brzegowa. Obydwa wiatry najlepiej obserwować, gdy są ciche. słoneczna pogoda, gdyż ich prędkość nie przekracza 5 m/s, a gdy zerwie się inny wiatr, łatwo wymierają. Bryza - ten sam monsun, tylko w skali lokalnej ze zmiennym kierunkiem cyklu dobowego.
Prądy oceaniczne powodują szczególnie ostre różnice w reżimie temperaturowym powierzchni morza i same wpływają na rozkład temperatury powietrza i cyrkulacja atmosferyczna. Utrzymywanie się prądów oceanicznych oznacza, że ich wpływ na atmosferę ma znaczenie klimatyczne. Wyraźnie widać grzbiet izoterm na mapach temperatur średnich ciepły wpływ Prąd Zatokowy na klimat wschodniego Północnego Atlantyku i Europy Zachodniej.
Zimne prądy oceaniczne wykrywane są także na mapach średnich temperatur powietrza poprzez odpowiadające im zaburzenia konfiguracji izoterm – zimne języki skierowane w stronę niskich szerokości geograficznych.
Na obszarach zimnych prądów częstotliwość mgły wzrasta, szczególnie w Nowej Fundlandii, gdzie powietrze może przedostawać się z ciepłych wód Prądu Zatokowego do zimnych wód Prądu Labradorskiego. Nad zimnymi wodami w strefie pasatów konwekcja jest eliminowana, a zachmurzenie gwałtownie maleje. To z kolei jest czynnikiem przemawiającym za istnieniem tzw. pustyń przybrzeżnych.
Wpływ pokrywy śnieżnej i roślinnej na klimat
Pokrywa śnieżna (lód) ogranicza utratę ciepła z gleby i wahania jej temperatury. Powierzchnia osłony w ciągu dnia odbija promieniowanie słoneczne, a w nocy jest przez promieniowanie chłodzona, dzięki czemu obniża się temperatura powierzchniowej warstwy powietrza. Wiosną topniejąca pokrywa śnieżna zużywa dużą ilość ciepła, które jest pobierane z atmosfery. Tym samym temperatura powietrza nad topniejącą pokrywą śnieżną pozostaje bliska zeru. Nad pokrywą śnieżną obserwuje się inwersje temperatur: zimą - związane z ochłodzeniem radiacyjnym, wiosną - z topnieniem śniegu. Nad stałą pokrywą śnieżną regiony polarne nawet latem występują inwersje lub izotermy. Topniejąca pokrywa śnieżna wzbogaca glebę w wilgoć i ma bardzo ważne dla reżimu klimatycznego ciepłego sezonu. Duże albedo pokrywy śnieżnej prowadzi do zwiększonego promieniowania rozproszonego oraz wzrostu całkowitego promieniowania i oświetlenia.
Gęsta trawa zmniejsza dobową amplitudę temperatury gleby i ją zmniejsza Średnia temperatura. Zmniejsza także dobową amplitudę temperatury powietrza. Lasy mają bardziej złożony wpływ na klimat, ponieważ mogą zwiększać ilość opadów nad nimi ze względu na szorstkość podłoża.
Jednak wpływ osłona roślinna ma znaczenie głównie mikroklimatyczne, które obejmuje głównie przyziemne warstwy powietrza i niewielkie obszary.
Ogólna cyrkulacja atmosferyczna
Ogólny obieg atmosfery to system prądów powietrza na dużą skalę Glob, czyli takie prądy, które są porównywalne pod względem wielkości z dużymi częściami kontynentów i oceanów. Z ogólny obieg Atmosferę wyróżniają lokalne cyrkulacje, takie jak rozpryski na wybrzeżach mórz, wiatry z dolin górskich, wiatry lodowcowe itp. Te lokalne cyrkulacje czasami na niektórych obszarach pokrywają się z ogólną cyrkulacją atmosfery.
Codziennie mapy synoptyczne pogoda, jasne jest, w jaki sposób ogólne prądy cyrkulacyjne są rozłożone na duże obszary Ziemi lub na całym świecie i jak to rozmieszczenie stale się zmienia. Różnorodność przejawów ogólnej cyrkulacji atmosfery zależy szczególnie od faktu, że w atmosferze stale pojawiają się ogromne fale i wiry, które inaczej się rozwijają i poruszają. To powstawanie zaburzeń atmosferycznych – cyklonów i antycyklonów – jest najliczniejsze cecha charakterystyczna ogólna cyrkulacja atmosferyczna.
Jednak w ogólnym obiegu atmosfery, przy całej różnorodności jej ciągłych zmian, można zauważyć pewne stałe cechy, które powtarzają się co roku. Cechy takie najlepiej wykryć metodą uśrednienia statystycznego, w którym dobowe zaburzenia krążenia są mniej więcej wygładzone.
Średnie ciśnienie na każdej półkuli maleje od zimowej połowy roku do letniej połowy roku. Od stycznia do lipca na półkuli północnej zmniejsza się o kilka mb; na półkuli południowej następuje odwrotna zmiana. Ale ciśnienie atmosferyczne jest równe ciężarowi słupa powietrza, co oznacza, że jest proporcjonalne do masy powietrza. Oznacza to, że z półkuli, na której aktualnie panuje lato, pewna masa powietrza napływa na półkulę, na której obecnie panuje zima. W ten sposób zachodzi sezonowa wymiana powietrza pomiędzy półkulami. Przez rok od półkula północna 1013 ton powietrza jest transportowanych na półkulę południową i z powrotem.
Przejdźmy teraz do bardziej szczegółowego rozważenia warunków ogólnego obiegu według stref.